Synthèse de revêtements ignifuges sur bois par plasma à la pression atmosphérique

Au cours des dernières années, l’utilisation du bois dans le domaine de la construction a fortement augmenté. Les propriétés physiques exceptionnelles de ce matériau renouvelable, sa facilité de mise en ?uvre et son faible coût de fabrication en font un matériau de choix pour des applications structurales et esthétiques dans le domaine de la construction. Au Canada, le bois occupe une position de choix parmi les matériaux de construction et les produits forestiers occupent place privilégiée dans l’économie nationale. Seulement au Québec, le secteur forestier participait à hauteur de 2.1 % du PIB québécois avec près de 60 000 emplois directs en 2016.

Malheureusement, le bois et les composés dérivés sont naturellement combustibles. Leur utilisation est strictement régie par les codes du bâtiment et plusieurs mesures (i.e. installation de gicleurs, panneaux de gypse, compartimentage, alarmes incendie) doivent être prises en considération afin de limiter leur inflammabilité. Bien que ces approches produisent des résultats très positifs, leur mise en ?uvre reste complexe, utilisent une quantité excessive de produits chimiques et conduisent à un gain de masse important du substrat, ce qui représente un coût supplémentaire lors du transport.

C’est dans ce contexte que notre équipe a développé ce projet, dans le but de concevoir de nouvelles stratégies permettant de réduire la propagation de flammes sur des substrats lignocellulosiques en mettant à profit la technologie de traitement de surface par plasma. Le développement de revêtements par procédé plasma (approche sèche) est une alternative complémentaire aux approches classiques (approche humide). Ce type de traitement conduit généralement à un produit plus durable que les finitions traditionnelles parce que le revêtement est chimiquement lié au substrat. De plus, les plasmas présentent l’avantage de combiner les effets de nettoyage de surface, d’activation, de dépôt et de réticulation en une seule étape. Cette technologie est déjà implantée industriellement dans divers domaines tels la microélectronique, l’optique, l’imprimerie et le traitement du bois et dérivés. Cependant, peu de travaux portent aujourd’hui sur l’utilisation des procédés plasma pour l’ignifugation de matériaux cellulosiques.

Le développement de cet axe de recherche stratégique permettra de développer au Canada de nouvelles solutions technologiques pour le domaine de la construction résidentielle et commerciale. Afin de répondre à la demande croissante de solutions industrielles à faible impact environnemental, ce travail propose l’utilisation d’un procédé plasma à la pression atmosphérique pour la polymérisation de revêtement ignifuge/retardateur de flamme.